Скільки існує зір?
Ясної ночі далеко від міських вогнів ти можеш бачити близько 3 000 зір водночас. Але це лише крихітна частка — наша галактика містить сотні мільярдів зір, а спостережуваний Всесвіт містить більше зір, ніж усі піщинки на всіх пляжах і в усіх пустелях Землі разом узяті.
Що ти можеш побачити із Землі
Людське око бачить зорі приблизно до 6-ї зоряної величини (це міра яскравості, де більші числа означають тьмяніші зорі). По обох півкулях неба це загалом приблизно 5 000–9 000 зір.
З будь-якого одного місця ти можеш бачити приблизно половину неба водночас, тож за ідеальних умов — на темній вершині гори безмісячної ночі — ти міг би побачити до 4 500 зір. У місті світлове забруднення зменшує це до кількох десятків.
Наша галактика: Чумацький Шлях
Чумацький Шлях — це спіральна галактика з перемичкою діаметром приблизно 100 000 світлових років. Наше Сонце розташоване в одному з її спіральних рукавів, приблизно за 26 000 світлових років від центра.
Оцінки кількості зір у Чумацькому Шляху коливаються від 100 до 400 мільярдів. Діапазон такий великий тому, що дуже тьмяні, маломасивні зорі (червоні карлики) важко виявити, коли вони далеко — їх може бути значно більше, ніж ми знайшли.
Спостережуваний Всесвіт
Як астрономи лічать?
Не можна полічити далекі зорі поодинці — їх надто багато, і більшість надто тьмяні. Астрономи використовують кілька хитрих методів:
- Зоряні каталоги: Місії на кшталт Gaia від ESA детально склали карту положення та яскравості 1,8 мільярда зір. Тоді статистики екстраполюють, щоб оцінити загальну кількість.
- Яскравість галактики: Виміряй загальну яскравість галактики й поділи на середню яскравість зорі кожного відомого типу. Це дає кількість зір на галактику.
- Підрахунок галактик: Знімок Hubble Ultra Deep Field — 11 днів експозиції — показав ~10 000 галактик на ділянці неба розміром 1/13 000 000 від усього неба. Помнож, щоб отримати загальну кількість у Всесвіті.
Зазираючи в минуле
Коли ти дивишся на далеку зорю, ти бачиш її такою, якою вона була, коли світло її покинуло — а не такою, якою вона є зараз. Сонце, яке ти бачиш сьогодні, — це Сонце таким, яким воно було 8 хвилин тому. Андромеда (найближча велика галактика) постає перед нами такою, якою вона була 2,5 мільйона років тому.
Найдальші галактики, видимі для космічного телескопа Джеймса Вебба, існували лише через 300 мільйонів років після Великого вибуху — ми бачимо їх такими, якими вони були 13,4 мільярда років тому. Деяких із тих галактик уже не існує в тій самій формі.
Це означає, що у Всесвіту немає єдиного «зараз» — у який бік не глянь, ми дивимося на інший час у минулому. Нічне небо — це машина часу.
Спробуй сам
- Симуляція спіральних рукавів галактики — Побач, як диск із мільярдів зір утворює спіральні рукави завдяки теорії хвиль густини.
- Симуляція гравітації N тіл — Змоделюй гравітаційні взаємодії між сотнями зір у реальному часі.